JPH10214993A - エピタキシャルウエハおよびその製造方法並びに発光ダイオード - Google Patents
エピタキシャルウエハおよびその製造方法並びに発光ダイオードInfo
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- JPH10214993A JPH10214993A JP1493697A JP1493697A JPH10214993A JP H10214993 A JPH10214993 A JP H10214993A JP 1493697 A JP1493697 A JP 1493697A JP 1493697 A JP1493697 A JP 1493697A JP H10214993 A JPH10214993 A JP H10214993A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来に比べ安定して高輝度の発光を得ることが
できるエピタキシャルウエハおよびその製造方法並びに
発光ダイオード。 【解決手段】ダブルヘテロ構造のエピタキシャルウエハ
のp型GaAlAsクラッド層2とp型GaAlAs活
性層3との間の界面の酸素濃度およびn型GaAlAs
クラッド層4とp型GaAlAs活性層3との間の界面
の酸素濃度を1×1017cm-3程度以下にすることによっ
て高輝度で高い歩留まりのエピタキシャルウエハを得る
ことができることが分かった。また、エピタキシャルウ
エハの層中のp型GaAlAs活性層3付近の酸素濃度
を1×1017cm-3程度以下にするために、予め液相エピ
タキシャル成長に用いる原料であるアンドープGaAs
多結晶の酸素濃度を1×1016cm-3程度以下のものを使
用することが好ましい。
できるエピタキシャルウエハおよびその製造方法並びに
発光ダイオード。 【解決手段】ダブルヘテロ構造のエピタキシャルウエハ
のp型GaAlAsクラッド層2とp型GaAlAs活
性層3との間の界面の酸素濃度およびn型GaAlAs
クラッド層4とp型GaAlAs活性層3との間の界面
の酸素濃度を1×1017cm-3程度以下にすることによっ
て高輝度で高い歩留まりのエピタキシャルウエハを得る
ことができることが分かった。また、エピタキシャルウ
エハの層中のp型GaAlAs活性層3付近の酸素濃度
を1×1017cm-3程度以下にするために、予め液相エピ
タキシャル成長に用いる原料であるアンドープGaAs
多結晶の酸素濃度を1×1016cm-3程度以下のものを使
用することが好ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エピタキシャルウ
エハおよびその製造方法並びに発光ダイオードに関し、
発光輝度の改善に関するものである。
エハおよびその製造方法並びに発光ダイオードに関し、
発光輝度の改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、急速に赤色発光ダイオード(LE
D)などの使用が普及している。このLEDとして、例
えば、ダブルヘテロ構造のものや、裏面反射構造のもの
などが開発されている。このようなLEDは、高輝度化
が実現されたことによって屋内用のランプ、ディスプレ
イのみならず、屋外用のディスプレイなどにも使用され
るようになった。
D)などの使用が普及している。このLEDとして、例
えば、ダブルヘテロ構造のものや、裏面反射構造のもの
などが開発されている。このようなLEDは、高輝度化
が実現されたことによって屋内用のランプ、ディスプレ
イのみならず、屋外用のディスプレイなどにも使用され
るようになった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の背景上、さらなる高輝度化とコストダウンとが望まれ
ていることも事実である。そこで、エピタキシャル層膜
厚やキャリア濃度や成長温度などさまざまな検討が行わ
れているが、さらなる高輝度化のための大きな効果は得
られていない。
の背景上、さらなる高輝度化とコストダウンとが望まれ
ていることも事実である。そこで、エピタキシャル層膜
厚やキャリア濃度や成長温度などさまざまな検討が行わ
れているが、さらなる高輝度化のための大きな効果は得
られていない。
【0004】そのため要求されている輝度仕様を満たす
ことが難しく、歩留まりの向上、コストダウンも困難な
状況にある。
ことが難しく、歩留まりの向上、コストダウンも困難な
状況にある。
【0005】このようなことから、従来に比べ安定して
高輝度の発光を得ることができるエピタキシャルウエハ
およびその製造方法並びに発光ダイオードの実現が要請
されている。
高輝度の発光を得ることができるエピタキシャルウエハ
およびその製造方法並びに発光ダイオードの実現が要請
されている。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、p型
化合物半導体基板の上に、p型化合物半導体クラッド層
とp型化合物半導体活性層とn型化合物半導体クラッド
層とが順次液相エピタキシャル成長されたダブルヘテロ
構造のエピタキシャルウエハにおいて、以下の特徴的な
構成で上述の課題を解決する。
化合物半導体基板の上に、p型化合物半導体クラッド層
とp型化合物半導体活性層とn型化合物半導体クラッド
層とが順次液相エピタキシャル成長されたダブルヘテロ
構造のエピタキシャルウエハにおいて、以下の特徴的な
構成で上述の課題を解決する。
【0007】すなわち、本発明は、p型化合物半導体ク
ラッド層とp型化合物半導体活性層との界面の酸素濃度
およびp型化合物半導体活性層とn型化合物半導体クラ
ッド層との界面の酸素濃度を、それぞれ1×1017cm-3
以下にした。
ラッド層とp型化合物半導体活性層との界面の酸素濃度
およびp型化合物半導体活性層とn型化合物半導体クラ
ッド層との界面の酸素濃度を、それぞれ1×1017cm-3
以下にした。
【0008】このように、活性層付近の酸素濃度を調節
することによって、発光出力を調節することができ、酸
素濃度が高くなると発光出力が低下し、酸素濃度が低く
なるにしたがって発光出力が高くなる。酸素濃度を1×
1017cm-3以下にすることで、従来に比べおよそ30%
程度発光輝度を上昇させることができるようになる。な
お、上記化合物半導体としては、GaAlAs、Ga
P、GaInPなどである。また、上述の構成からp型
化合物半導体基板を除去した裏面反射構造のエピタキシ
ャルウエハにも同様に適用することができる。
することによって、発光出力を調節することができ、酸
素濃度が高くなると発光出力が低下し、酸素濃度が低く
なるにしたがって発光出力が高くなる。酸素濃度を1×
1017cm-3以下にすることで、従来に比べおよそ30%
程度発光輝度を上昇させることができるようになる。な
お、上記化合物半導体としては、GaAlAs、Ga
P、GaInPなどである。また、上述の構成からp型
化合物半導体基板を除去した裏面反射構造のエピタキシ
ャルウエハにも同様に適用することができる。
【0009】また、上述の発明のダブルヘテロ構造のエ
ピタキシャルウエハは、次のような方法で製造すること
ができる。
ピタキシャルウエハは、次のような方法で製造すること
ができる。
【0010】すなわち、酸素濃度が1×1016cm-3以下
のアンドープ化合物半導体多結晶を使用し、液相エピタ
キシャル法によってp型化合物半導体基板の上に、p型
化合物半導体クラッド層とp型化合物半導体活性層とn
型化合物半導体クラッド層とを順次液相エピタキシャル
成長させ、且つ、上記p型化合物半導体クラッド層とp
型化合物半導体活性層との界面の酸素濃度および上記p
型化合物半導体活性層とn型化合物半導体クラッド層と
の界面の酸素濃度を、それぞれ1×1017cm-3以下に形
成する。これによって、発光輝度の性能の高いエピタキ
シャルウエハを製造することができる。
のアンドープ化合物半導体多結晶を使用し、液相エピタ
キシャル法によってp型化合物半導体基板の上に、p型
化合物半導体クラッド層とp型化合物半導体活性層とn
型化合物半導体クラッド層とを順次液相エピタキシャル
成長させ、且つ、上記p型化合物半導体クラッド層とp
型化合物半導体活性層との界面の酸素濃度および上記p
型化合物半導体活性層とn型化合物半導体クラッド層と
の界面の酸素濃度を、それぞれ1×1017cm-3以下に形
成する。これによって、発光輝度の性能の高いエピタキ
シャルウエハを製造することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施の形態を
図面を用いて説明する。
図面を用いて説明する。
【0012】本実施の形態においては、ダブルヘテロ構
造のエピタキシャルウエハおよび裏面反射構造のエピタ
キシャルウエハにおいて、従来より輝度を30%程度上
昇させ高輝度をなし得るように構成する。
造のエピタキシャルウエハおよび裏面反射構造のエピタ
キシャルウエハにおいて、従来より輝度を30%程度上
昇させ高輝度をなし得るように構成する。
【0013】図1は、本実施の形態のダブルヘテロ構造
のエピタキシャルウエハの断面図である。この図1にお
いて、ダブルヘテロ構造のエピタキシャルウエハは、p
型GaAs基板1の上にp型GaAlAsクラッド層2
が形成され、このp型GaAlAsクラッド層2の上に
p型GaAlAs活性層3が形成され、このP型GaA
lAs活性層3の上にn型GaAlAsクラッド層4が
形成されている。
のエピタキシャルウエハの断面図である。この図1にお
いて、ダブルヘテロ構造のエピタキシャルウエハは、p
型GaAs基板1の上にp型GaAlAsクラッド層2
が形成され、このp型GaAlAsクラッド層2の上に
p型GaAlAs活性層3が形成され、このP型GaA
lAs活性層3の上にn型GaAlAsクラッド層4が
形成されている。
【0014】図2は、上述のダブルヘテロ構造のエピタ
キシャルウエハのp型GaAlAs活性層3付近の酸素
濃度分布を示す図である。この分布の測定では、二次イ
オン質量分析法(SIMS:secondary io
n mass spectroscopy)によってエ
ピタキシャル層の深さ方向に測定した。この二次イオン
質量分析法は、数kVから20kVの範囲のエネルギー
を持つ一次イオンで試料表面の微少点を衝撃し、表面物
質とスパッタイオン化し、質量分析器で分析するもので
ある。
キシャルウエハのp型GaAlAs活性層3付近の酸素
濃度分布を示す図である。この分布の測定では、二次イ
オン質量分析法(SIMS:secondary io
n mass spectroscopy)によってエ
ピタキシャル層の深さ方向に測定した。この二次イオン
質量分析法は、数kVから20kVの範囲のエネルギー
を持つ一次イオンで試料表面の微少点を衝撃し、表面物
質とスパッタイオン化し、質量分析器で分析するもので
ある。
【0015】この測定の結果、p型GaAlAsクラッ
ド層2とp型GaAlAs活性層3との界面には、1×
1018cm-3程度の酸素濃度のピークがあり、また、n型
GaAlAsクラッド層4とp型GaAlAs活性層3
との界面にも2×1017cm-3程度の酸素濃度のピークが
あることが分かった。
ド層2とp型GaAlAs活性層3との界面には、1×
1018cm-3程度の酸素濃度のピークがあり、また、n型
GaAlAsクラッド層4とp型GaAlAs活性層3
との界面にも2×1017cm-3程度の酸素濃度のピークが
あることが分かった。
【0016】このダブルヘテロ構造のエピタキシャルウ
エハのp型GaAlAsクラッド層2とp型GaAlA
s活性層3との間の界面の酸素濃度およびn型GaAl
Asクラッド層4とp型GaAlAs活性層3との間の
界面の酸素濃度を1×1017cm-3程度以下にすることに
よって高輝度で高い歩留まりのエピタキシャルウエハを
得ることができることが分かった。
エハのp型GaAlAsクラッド層2とp型GaAlA
s活性層3との間の界面の酸素濃度およびn型GaAl
Asクラッド層4とp型GaAlAs活性層3との間の
界面の酸素濃度を1×1017cm-3程度以下にすることに
よって高輝度で高い歩留まりのエピタキシャルウエハを
得ることができることが分かった。
【0017】また、エピタキシャルウエハの層中の酸素
濃度を1×1017cm-3程度以下にするために、予め液相
エピタキシャル成長に用いる原料であるアンドープGa
As多結晶の酸素濃度を1×1016cm-3程度以下のもの
を使用することが好ましいことが分かった。また、雰囲
気ガスである水素ガスの流量を増量させることも好まし
い。
濃度を1×1017cm-3程度以下にするために、予め液相
エピタキシャル成長に用いる原料であるアンドープGa
As多結晶の酸素濃度を1×1016cm-3程度以下のもの
を使用することが好ましいことが分かった。また、雰囲
気ガスである水素ガスの流量を増量させることも好まし
い。
【0018】
【実施例】次に、具体的な実施例を説明する。先ず、波
長660nmのダブルヘテロ構造のLEDを製造するため
に、p型GaAlAsクラッド層2とp型GaAlAs
活性層3との間の界面の酸素濃度を種々に変えてエピタ
キシャルウエハを作成した場合の具体的な実施例につい
て説明する。
長660nmのダブルヘテロ構造のLEDを製造するため
に、p型GaAlAsクラッド層2とp型GaAlAs
活性層3との間の界面の酸素濃度を種々に変えてエピタ
キシャルウエハを作成した場合の具体的な実施例につい
て説明する。
【0019】液相エピタキシャル炉にp型GaAs基板
と各層の原料をセットしたグラファイト製のボートを入
れる。この各層の原料とは、たとえば、第1に、Ga、
GaAs多結晶、Al、Znをセットするp型クラッド
層用原料である。さらに、第2に、Ga、GaAs多結
晶、Al、Znをセットするp型活性層用原料である。
さらに、第3に、Ga、GaAs多結晶、Al、Teを
セットするn型クラッド層用原料である。
と各層の原料をセットしたグラファイト製のボートを入
れる。この各層の原料とは、たとえば、第1に、Ga、
GaAs多結晶、Al、Znをセットするp型クラッド
層用原料である。さらに、第2に、Ga、GaAs多結
晶、Al、Znをセットするp型活性層用原料である。
さらに、第3に、Ga、GaAs多結晶、Al、Teを
セットするn型クラッド層用原料である。
【0020】次に、水素ガス雰囲気中で950℃に昇温
する。次に、炉の温度を1.0℃/min の一定冷却速度
で低下させて、p型GaAlAsクラッド層2を25μ
m成長させ、その上にp型GaAlAs活性層3を1μ
m成長させ、その上にn型GaAlAsクラッド層4を
40μmで順次p型GaAs基板1の上に成長させた。
する。次に、炉の温度を1.0℃/min の一定冷却速度
で低下させて、p型GaAlAsクラッド層2を25μ
m成長させ、その上にp型GaAlAs活性層3を1μ
m成長させ、その上にn型GaAlAsクラッド層4を
40μmで順次p型GaAs基板1の上に成長させた。
【0021】これらの方法で、p型GaAlAsクラッ
ド層2とp型GaAlAs活性層3との間の界面の酸素
濃度が、それぞれ1×1018cm-3、8×1017cm-3、6
×1017cm-3、4×1017cm-3、2×1017cm-3、1×
1017cm-3、8×1016cm-3のエピタキシャルウエハ7
枚(7ロット)を成長させた。
ド層2とp型GaAlAs活性層3との間の界面の酸素
濃度が、それぞれ1×1018cm-3、8×1017cm-3、6
×1017cm-3、4×1017cm-3、2×1017cm-3、1×
1017cm-3、8×1016cm-3のエピタキシャルウエハ7
枚(7ロット)を成長させた。
【0022】前記酸素濃度は、炉内に流す水素流量と酸
素濃度の異なるGaAs多結晶を使用することで調節し
た。そして、成長させたエピタキシャルウエハに電極を
形式し、樹脂モールドを行ってLEDを製造した。
素濃度の異なるGaAs多結晶を使用することで調節し
た。そして、成長させたエピタキシャルウエハに電極を
形式し、樹脂モールドを行ってLEDを製造した。
【0023】図3は、上述によって製造したLEDの発
光出力と酸素濃度との関係を示す特性図である。この順
方向電流Ifを20mAとして測定した。この図3にお
いて、p型GaAlAsクラッド層2とp型GaAlA
s活性層3との間の界面の酸素濃度が、減少するにした
がって発光出力が上昇し1×1017cm-3以下になると、
発光出力はほぼ一定になった。
光出力と酸素濃度との関係を示す特性図である。この順
方向電流Ifを20mAとして測定した。この図3にお
いて、p型GaAlAsクラッド層2とp型GaAlA
s活性層3との間の界面の酸素濃度が、減少するにした
がって発光出力が上昇し1×1017cm-3以下になると、
発光出力はほぼ一定になった。
【0024】酸素濃度が1×1018cm-3のLEDに比べ
ると、30%発光出力が高くなった。界面の酸素濃度を
1×1017cm-3以下にするには、含有酸素濃度が1×1
016cm-3以下であるGaAs多結晶を使用する必要があ
る。
ると、30%発光出力が高くなった。界面の酸素濃度を
1×1017cm-3以下にするには、含有酸素濃度が1×1
016cm-3以下であるGaAs多結晶を使用する必要があ
る。
【0025】図4は、上述で製造したLEDの界面の酸
素濃度が1×1017cm-3以下のLEDのSIMS分析結
果を示す図である。この図4において、p型GaAlA
sクラッド層2とp型GaAlAs活性層3との間の界
面の酸素濃度およびn型GaAlAsクラッド層4とp
型GaAlAs活性層3との間の界面の酸素濃度も1×
1017cm-3程度以下であった。
素濃度が1×1017cm-3以下のLEDのSIMS分析結
果を示す図である。この図4において、p型GaAlA
sクラッド層2とp型GaAlAs活性層3との間の界
面の酸素濃度およびn型GaAlAsクラッド層4とp
型GaAlAs活性層3との間の界面の酸素濃度も1×
1017cm-3程度以下であった。
【0026】これによって、p型GaAlAs活性層3
付近の酸素濃度によって発光出力を調節できるようにな
ったため、従来のLEDよりも発光出力が30%程度高
いLEDを高い歩留まりで製造することができるように
なった。
付近の酸素濃度によって発光出力を調節できるようにな
ったため、従来のLEDよりも発光出力が30%程度高
いLEDを高い歩留まりで製造することができるように
なった。
【0027】図5は、図1のエピタキシャルウエハから
p型GaAs基板1を除去した裏面反射構造のエピタキ
シャルウエハの断面図である。このエピタキシャルウエ
ハによるLEDに対しても同様に約30%程度高い輝度
を実現することができた。
p型GaAs基板1を除去した裏面反射構造のエピタキ
シャルウエハの断面図である。このエピタキシャルウエ
ハによるLEDに対しても同様に約30%程度高い輝度
を実現することができた。
【0028】以上の実施例においては、界面の酸素濃度
を低減させるために、含有酸素濃度の低いGaAs多結
晶を使用した例を示した。しかしながら、上述の界面の
酸素濃度を上昇させる原因としては、種々考えられる。
たとえば、雰囲気ガスの純度が低い場合や、グライファ
イト治具の精製が不十分だった場合や、原材料・ドーパ
ントが酸化されてしまった場合などがある。これらの原
因を改善することで、界面の酸素濃度を改善させること
ができる。
を低減させるために、含有酸素濃度の低いGaAs多結
晶を使用した例を示した。しかしながら、上述の界面の
酸素濃度を上昇させる原因としては、種々考えられる。
たとえば、雰囲気ガスの純度が低い場合や、グライファ
イト治具の精製が不十分だった場合や、原材料・ドーパ
ントが酸化されてしまった場合などがある。これらの原
因を改善することで、界面の酸素濃度を改善させること
ができる。
【0029】また、上述の実施例では、化合物半導体と
して、GaAlAsを例に説明したが、他に、GaA
s、GaP、GaInPなどを使用することもできる。
して、GaAlAsを例に説明したが、他に、GaA
s、GaP、GaInPなどを使用することもできる。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、ダブルヘテ
ロ構造および裏面反射構造のエピタキシャルウエハにお
いて、p型化合物半導体クラッド層とp型化合物半導体
活性層との界面の酸素濃度およびp型化合物半導体活性
層とn型化合物半導体クラッド層との界面の酸素濃度を
それぞれ1×1017cm-3以下にすることで、従来に比べ
発光輝度を30%程度上昇させることができるようにな
った。
ロ構造および裏面反射構造のエピタキシャルウエハにお
いて、p型化合物半導体クラッド層とp型化合物半導体
活性層との界面の酸素濃度およびp型化合物半導体活性
層とn型化合物半導体クラッド層との界面の酸素濃度を
それぞれ1×1017cm-3以下にすることで、従来に比べ
発光輝度を30%程度上昇させることができるようにな
った。
【図1】本発明の実施の形態のダブルヘテロ構造のエピ
タキシャルウエハの断面図である。
タキシャルウエハの断面図である。
【図2】従来例のダブルヘテロ構造のエピタキシャルウ
エハの活性層付近の酸素濃度の分布を示す図である。
エハの活性層付近の酸素濃度の分布を示す図である。
【図3】本実施の形態のダブルヘテロ構造のエピタキシ
ャルウエハのp型クラッド層とp型活性層との間の界面
の酸素濃度と発光出力との関係を示す図である。
ャルウエハのp型クラッド層とp型活性層との間の界面
の酸素濃度と発光出力との関係を示す図である。
【図4】本実施の形態のダブルヘテロ構造のエピタキシ
ャルウエハの活性層付近の酸素濃度の分布を示す図であ
る。
ャルウエハの活性層付近の酸素濃度の分布を示す図であ
る。
【図5】本実施の形態の裏面反射構造のエピタキシャル
ウエハの断面図である。
ウエハの断面図である。
1 p型GaAs基板 2 p型GaAlAs 3 p型GaAlAs活性層 4 n型GaAlAsクラッド層
Claims (6)
- 【請求項1】p型化合物半導体基板の上に、p型化合物
半導体クラッド層とp型化合物半導体活性層とn型化合
物半導体クラッド層とが順次形成されているダブルヘテ
ロ構造のエピタキシャルウエハにおいて、上記p型化合
物半導体クラッド層とp型化合物半導体活性層との界面
の酸素濃度および上記p型化合物半導体活性層とn型化
合物半導体クラッド層との界面の酸素濃度を、それぞれ
1×1017cm-3以下にしたことを特徴とするエピタキシ
ャルウエハ。 - 【請求項2】p型化合物半導体クラッド層の上に、p型
化合物半導体活性層とn型化合物半導体クラッド層とが
順次形成されている裏面反射構造のエピタキシャルウエ
ハにおいて、上記p型化合物半導体クラッド層とp型化
合物半導体活性層との界面の酸素濃度および上記p型化
合物半導体活性層とn型化合物半導体クラッド層と界面
の酸素濃度を、それぞれ1×1017cm-3以下にしたこと
を特徴とするエピタキシャルウエハ。 - 【請求項3】上記化合物半導体が、GaAlAs、Ga
P、GaInPなどのいずれかであることを特徴とする
請求項1または2記載のエピタキシャルウエハ。 - 【請求項4】酸素濃度が1×1016cm-3以下のアンドー
プ化合物半導体多結晶を使用し、液相エピタキシャル法
によってp型化合物半導体基板の上に、p型化合物半導
体クラッド層とp型化合物半導体活性層とn型化合物半
導体クラッド層とを順次液相エピタキシャル成長させ、
且つ、上記p型化合物半導体クラッド層とp型化合物半
導体活性層との界面の酸素濃度および上記p型化合物半
導体活性層とn型化合物半導体クラッド層との界面の酸
素濃度を、それぞれ1×1017cm-3以下に形成すること
を特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項5】請求項4記載のエピタキシャルウエハの製
造方法において、液相エピタキシャル成長後、上記p型
化合物半導体基板を除去し、裏面反射構造のエピタキシ
ャルウエハを形成することを特徴とするエピタキシャル
ウエハの製造方法。 - 【請求項6】請求項2記載のエピタキシャルウエハを用
いた発光ダイオードであって、このエピタキシャルウエ
ハの上記p型化合物半導体クラッド層の表面にアノード
電極を設け、上記n型化合物半導体クラッド層の表面に
カソード電極を設けたことを特徴とする発光ダイオー
ド。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1493697A JPH10214993A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | エピタキシャルウエハおよびその製造方法並びに発光ダイオード |
US08/991,013 US5965908A (en) | 1997-01-29 | 1997-12-15 | Epitaxial wafer and manufacturing method thereof as well as light-emitting diode with enhanced luminance |
TW086118922A TW364215B (en) | 1997-01-29 | 1997-12-15 | Epitaxial wafer and manufacturing method thereof as well as light-emitting diode with enhanced luminance |
CNB981042945A CN1147008C (zh) | 1997-01-29 | 1998-01-22 | 外延晶片及其制造方法以及使用该外延晶片的发光器件 |
KR1019980002301A KR100343849B1 (ko) | 1997-01-29 | 1998-01-26 | 에피택시얼웨이퍼및이의제조방법과휘도가증가된발광다이오드 |
US09/391,403 US6413791B1 (en) | 1997-01-29 | 1999-09-08 | Epitaxial wafer and manufacturing method thereof as well as light-emitting diode with enhanced luminance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1493697A JPH10214993A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | エピタキシャルウエハおよびその製造方法並びに発光ダイオード |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10214993A true JPH10214993A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=11874863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1493697A Pending JPH10214993A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | エピタキシャルウエハおよびその製造方法並びに発光ダイオード |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH10214993A (ja) |
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CN (1) | CN1147008C (ja) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003017738A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Showa Denko Kk | 発光素子用エピタキシャルウェハ、その製造方法および該エピタキシャルウェハを用いた発光素子 |
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DE102005035722B9 (de) * | 2005-07-29 | 2021-11-18 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung |
JP4962840B2 (ja) * | 2006-06-05 | 2012-06-27 | 信越半導体株式会社 | 発光素子及びその製造方法 |
GB2565054A (en) | 2017-07-28 | 2019-02-06 | Comptek Solutions Oy | Heterostructure semiconductor device and manufacturing method |
GB2565056A (en) | 2017-07-28 | 2019-02-06 | Comptek Solutions Oy | Semiconductor device and method of manufacture |
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---|---|---|---|---|
US3958263A (en) * | 1973-11-12 | 1976-05-18 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Stress reduction in algaas-algaasp multilayer structures |
US4122407A (en) * | 1976-04-06 | 1978-10-24 | International Business Machines Corporation | Heterostructure junction light emitting or responding or modulating devices |
US5185288A (en) * | 1988-08-26 | 1993-02-09 | Hewlett-Packard Company | Epitaxial growth method |
JPH0712094B2 (ja) * | 1988-10-19 | 1995-02-08 | 信越半導体株式会社 | 発光半導体素子用エピタキシャルウェーハの製造方法 |
EP0458409B1 (en) * | 1990-05-23 | 2002-02-20 | Uniphase Opto Holdings, Inc. | Radiation-emitting semiconductor device and method of manufacturing same |
JPH07335981A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光素子,レーザアンプ,及び増幅機能を有する波長可変フィルタ |
JP3553147B2 (ja) * | 1994-09-05 | 2004-08-11 | 三菱電機株式会社 | 半導体層の製造方法 |
JPH098344A (ja) * | 1995-06-14 | 1997-01-10 | Hitachi Cable Ltd | 発光ダイオード及びその製造方法 |
JP3135109B2 (ja) * | 1995-10-02 | 2001-02-13 | シャープ株式会社 | 半導体発光素子 |
DE69942263D1 (de) * | 1998-05-22 | 2010-06-02 | Shinetsu Handotai Kk | Einkristalline epitaktische Siliciumscheibe und Verfahren zu ihrer Herstellung |
-
1997
- 1997-01-29 JP JP1493697A patent/JPH10214993A/ja active Pending
- 1997-12-15 US US08/991,013 patent/US5965908A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-15 TW TW086118922A patent/TW364215B/zh not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-01-22 CN CNB981042945A patent/CN1147008C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-01-26 KR KR1019980002301A patent/KR100343849B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-09-08 US US09/391,403 patent/US6413791B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003017738A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Showa Denko Kk | 発光素子用エピタキシャルウェハ、その製造方法および該エピタキシャルウェハを用いた発光素子 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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TW364215B (en) | 1999-07-11 |
KR100343849B1 (ko) | 2002-09-17 |
US5965908A (en) | 1999-10-12 |
CN1147008C (zh) | 2004-04-21 |
US6413791B1 (en) | 2002-07-02 |
KR19980070852A (ko) | 1998-10-26 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
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